智慧土建系统及方法与流程

本发明涉及建设工程领域，具体地，是利用云端服务器以及大数据实现的智慧土建系统以及该系统实现的智慧土建方法。

背景技术：

城市建设需要大量的土建工程，例如修筑公路、桥梁、钻挖隧道、修建房子等，土建工程需要使用渣土车运输诸如泥土、沙子等建筑材料，而且在建筑过程中也会产生大量的建筑垃圾，这些建筑垃圾需要从建筑工地运输至指定的填埋场进行填埋处理。

通常，土建工程的施工方需要租用多辆渣土车运输物料，如泥土、砂石或者建筑垃圾等，施工方通常向渣土车租赁公司租赁多辆渣土车，且每一辆渣土车由一名或者多名司机驾驶。由于施工方需要记录渣土车运输的物料的重量、行驶里程，并根据这些记录向渣土车租赁公司支付费用，而渣土车公司则根据渣土车的运输次数、行驶里程向渣土车司机支付费用。然而，由于不同的渣土车货斗大小不相同，每次运输的物料量也不相同，且渣土车可能从不同的地方运输建筑材料到建筑工地，导致行驶里程也不相同，导致渣土车的管理混乱。并且，如果渣土车没有在预定的填埋场倾倒建筑垃圾，将导致建筑垃圾的倾倒无序，影响城市的环境卫生。

另一方面，由于渣土车租赁公司可能需要向多个建筑工地运输物料，因此，渣土车同一天可能有不同的行驶线路，每一次的载重量也不相同。由于现在渣土车的管理是在渣土车到达施工工地的时候由施工方在渣土车的卡片上签章来记录渣土车的运输记录，但无法对渣土车运输来源或者建筑垃圾倾倒地点进行管理，导致渣土车管理混乱。如果渣土车每天都固定的从建筑材料放置地点向建筑工地运输指定的建筑材料，则往往导致渣土车空车回程的情况，导致渣土车使用率较低，导致渣土车运输资源的浪费。

此外，由于渣土车的卡片由司机保管，一旦渣土车司机将卡片丢失，将导致渣土车的运输记录缺失，进而导致无法确定当天渣土车的行驶记录，也难以对渣土车当天的工作情况进行核算，这不利于渣土车租赁公司以及渣土车司机的结算。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种方便记录运输装置工作状况的智慧土建系统。

本发明的另一目的是提供一种应用上述智慧土建系统实现的智慧土建方法。

为实现本发明的主要目的，本发明提供的智慧土建系统包括云端服务器，还包括设置在运输装置上的身份标识装置以及设置在装载装置上的身份信息读取装置，身份信息读取装置用于读取身份标识装置的身份信息，并且将所读取的身份信息发送至云端服务器；该系统还包括设置在运输装置上的定位装置，定位装置用于采集运输装置的位置信息以及行驶轨迹信息，定位装置还将所采集的位置信息以及行驶轨迹信息发送至云端服务器。

由上述方案可见，通过装载装置上的身份信息读取装置读取运输装置上的身份标识装置的信息，让装载装置将运输装置的身份信息上传至云端服务器，从而确定运输装置的工作状态。由于装载装置向运输装置装载的物料是确定的，因此可以确定当次运输装置运输的物料。

此外，通过对运输装置的行驶轨迹进行记录，可以确定运输装置的行驶里程，也可以确定运输装置装载物料、卸载物料的地点，从而方便运输装置租赁公司记录运输装置司机当天的行驶里程、运输次数，运输装置司机不需要随身携带卡片，更不存在因卡片丢失而无法记录运输装置当天作业的情况。

这样，一辆运输装置在同一天可以根据需要向多个施工工地运输不同的物料，运输装置租赁公司对运输装置的调配更加灵活，且运输装置租赁公司可以根据各辆运输装置实时位置动态的调配各辆运输装置下一次的运输行程，减少运输装置空车行驶的里程。

一个优选的方案是，系统还包括设置在运输装置上的重量传感器，用于检测运输装置货斗的载重量，且重量传感器将所检测的数据发送至云端服务器。

由此可见，通过重量传感器对运输装置当前运输的物料的重量进行检测，一方面可以监控运输装置是否存在超载的问题，另一方面可以记录运输装置当天运输物料的重量，以便于确定运输装置当天的工作情况。

进一步的方案是，智慧土建系统还包括至少一个终端设备，终端设备接收并显示云端服务器发送的运输装置的行驶轨迹信息和/或载重量的数据。

可见，用户可以通过终端设备从云端服务器上获取每一辆运输装置的运输情况，运输装置司机或者运输装置租赁公司可以方便的了解每一辆运输装置每天的行驶情况，不需要通过卡片对运输装置的运输情况进行管理，提高管理效率。

更进一步的方案是，该系统还包括设置于运输装置上的摄像装置，摄像装置用于拍摄运输装置装载的物料的图像，并且将所拍摄的图像传送至云端服务器。

可见，通过摄像装置拍摄图像的方式可以准确监控运输装置每次运输的建筑材料的种类，结合运输装置的行驶轨迹，可以确定运输装置每次的工作情况，有利于对运输装置司机、租赁公司进行结算。

为实现上是的另一目的，本发明提供的智慧土建方法包括设置在装载装置上的身份信息读取装置读取设置于运输装置上的身份标识装置的身份信息，并且将所读取的身份信息发送至云端服务器；设置在运输装置上的定位装置采集运输装置的位置信息行驶轨迹信息，并将所采集的位置信息以及行驶轨迹信息发送至端服务器；云端服务器根据运输装置发送的信息以及定位装置采集的信息，记录运输装置装载方量以及行驶里程的信息。

由上述方案可见，通过装载装置与运输装置的身份信息配对，可以确定运输装置装载物料的信息，并且结合运输装置的形式轨迹，可以计算出运输装置每次的行驶里程，且这些数据都存储在云端服务器中，运输装置租赁公司可以方便的获取每一辆运输装置每天的工作情况，并且可以动态的调配每一辆运输装置的工作，减少运输装置空车行驶的情况，提高运输装置的利用率。

此外，运输装置租赁公司以及运输装置司机可以方便的从云端服务器获取运输装置当天的工作情况，不需要通过卡片等方式记录运输装置的工作情况，提高管理效率，并且有效避免因卡片丢失而导致运输装置行驶记录无法核算的情况。

一个优选的方案是，身份信息读取装置将身份信息发送至云端服务器后，设置在运输装置上的重量传感器获取运输装置货斗的第一载重量数据，并且将所采集的第一载重量的数据发送至云端服务器。

由此可见，使用重量传感器检测运输装置的载重量，可以监控运输装置是否存在超载的情况，并且也可以记录运输装置每一次的运输方量，便于运输装置租赁公司以及运输装置司机对运输装置工作情况的核算。

进一步的方案是，在运输装置卸下货斗的物料后，重量传感器再次获取运输装置货斗的第二载重量数据，并且将所采集的第二载重量的数据发送至云端服务器；云端服务器根据第一载重量数据以及第二载重量数据计算运输装置当次的装载方量。

可见，通过重量传感器先后两次的数据计算出运输装置档次的装载方量，可以避免运输装置在卸载时没有完全卸载物料的情况。并且，通过两次的数据可以更加准确的计算出运输装置每一次运输的方量。

更进一步的方案是，运输装置行驶过程中，重量传感器每间隔预设的时间采集一次货斗的实时载重量数据，并且将实时载重量数据发送至云端服务器。

由此可见，每间隔一段时间采集一次重量传感器的数据，并且发送至云端服务器，可以完整记录运输装置在多个卸货地点每次卸载的物料重量，可以满足运输装置一次在向多个建筑工地运输物料的需求，也可以满足运输装置从多个建筑材料放置地点装载物料的需求。

进一步的方案是，身份信息读取装置将身份信息发送至云端服务器后，设置于装载装置上的第一摄像装置拍摄运输装置转载的物料的图像，并且将所拍摄的图像传送至云端服务器；云端服务器根据摄像装置所拍摄的图像记录运输装置所装载的物料信息。

可见，通过装载装置上的第一摄像装置拍摄装载到运输装置上的图像的照片，可以方便记录装载装置与运输装置装载的物料类型，有利于对运输装置的工作情况进行监控。

更进一步的方案是，运输装置卸货前，设置在运输装置上的第二摄像装置拍摄运输装置转载的物料的图像，并且将所拍摄的图像传送至云端服务器；云端服务器对比第一摄像装置所拍摄的图像与第二摄像装置所拍摄的图像，并判断两个摄像装置所拍摄的图像中的物料是否一致。

可见，通过对第一摄像装置与第二摄像装置所拍摄的图像进行对比，可以确定运输装置在运输过程中是否出现异常倾倒物料的情况，从而有效的对运输装置工作情况进行监控。

附图说明

图1是本发明智慧土建系统实施例的结构框图。

图2是本发明智慧土建方法实施例的流程图的第一部分。

图3是本发明智慧土建方法实施例的流程图的第二部分。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的智慧土建系统包括云端服务器以及设置在渣土车、挖土机上的多个器件，还包括可以接收云端服务器信息的终端设备。本发明的智慧土建方法是应用上述智慧土建系统所实现的方法。

智慧土建系统实施例：

参见图1，本实施例包括云端服务器10以及设置在渣土车20上的多个器件，还包括设置在挖土机30上的多个器件，且系统还包括可与云端服务器10通信的终端设备11。本实施例中渣土车20作为运输装置，而挖土机30作为装载装置，运输装置与装载装置可以协同工作，实际作业时，运输装置也可以是其他具有运输功能的车辆，而装置设备也可以是其他具有装置功能的设备。

本实施例中，云端服务器10的数量可以是一个，而渣土车20、挖土机30以及终端设备11的数量可以是一个或者多个，因此云端服务器10可以与多辆渣土车20、挖土机30的设备进行通信，也可以与多个终端设备11进行通信。终端设备11可以是智能手机、平板电脑或者台式计算机等电子设备。并且，渣土车20、挖土机30上均可以设置无线通信设备，例如均设置蓝牙设备或者红外线通信设备，渣土车20与挖土机30在物料装载的过程中，可以通过该无线通信设备进行通信。

云端服务器10可以通过无线网络接收并存储多个电子设备发送的信息，例如，接收gps定位装置所发送的信息，或者接收智能手机等终端设备11发送的信息。优选的，云端服务器10设置有一个大容量存储器，存储渣土车20以及挖土机30的电子器件所发送的数据，并且所接收的数据存储时间不少于60天或者90天。

渣土车20是用于运送泥土、沙石等建筑料的卡车，当然，渣土车20也可以运输建筑垃圾或者其他物料。通常，渣土车20上设置有一个货斗，货斗用于装载物料。本实施例中，渣土车20上设置有身份标识装置21、定位装置22、重量传感器23以及摄像装置24。

渣土车20的身份标识装置21用于标识渣土车的身份，例如可以是一个无线射频芯片，即rfid芯片，无线射频芯片内存储有渣土车20唯一的标识码，即id码，每一个无线射频芯片所存储的标识码都是唯一的，这样，通过该标识码可以识别出当前的渣土车20是哪一辆渣土车。可选的，渣土车20的id码与渣土车20的车牌号码相对应，即云端服务器10通过获取渣土车20的id码可以确定该渣土车20的车牌号码。

与渣土车20的身份标志装置21相对应的，在挖土机30上设置有身份信息读取装置31，例如无线射频信号读取装置，用于读取无线射频芯片发送的无线射频信号。这样，挖土机30通过身份信息读取装置31可以获取渣土车20的标识码，从而确定当前作业的渣土车20是哪一辆渣土车。

定位装置22可以是诸如gps定位模块或者北斗定位模块，用于确定渣土车20的位置。这样，只要渣土车20到达某一位置，如到达建筑工地后，云端服务器10即可以通过定位装置22获取渣土车20的位置信息，从而确定渣土车20的位置。优选的，在渣土车20发动机启动以后，每间隔预设的时间获取一次渣土车20的位置信息，并且将获取的位置信息传输至云端服务器10。这样，在渣土车20行驶过程中，通过获取渣土车20多个位置点的信息，可以形成渣土车20的行驶轨迹，根据行驶轨迹可以确定渣土车20的行驶里程，方便的记录渣土车20每一天、每一次运输物料的行驶情况。

重量传感器23设置在渣土车20上，用于检测渣土车20货斗的载重量。该重量传感器23可以设置在渣土车20的车架上，例如该重量传感器23包括一个角度传感装置、转臂及预紧装置，该转臂转动连接于角度传感装置上，预紧装置的一端连接于转臂，预紧装置的另一端连接于角度传感装置，且转臂在预紧装置的作用下紧贴车架。例如，采用申请号为cn201810999802.6的中国发明专利申请所记载的技术方案。

重量传感器23并不需要实时检测货斗的重量，可以在渣土车20装载完毕或者卸载完毕以后检测货斗的重量，当然，也可以在渣土车20行驶过程中采集一次或者若干次货斗的重量即可。优选的，渣土车20上设置有无线通信芯片，重量传感器23采集的数据传输至该无线通信芯片，由无线通信芯片23将所采集的数据发送至云端服务器10。例如，该无线通信芯片可以是4g芯片或者wifi芯片等。

进一步的，渣土车20上设置控制重量传感器23工作的控制芯片，当需要检测货斗重量的时候由控制芯片控制重量传感器23启动，例如由渣土车20司机发出控制指令，控制芯片接收到启动重量传感器23的指令后，启动重量传感器23并检测货斗的重量数据。这样，渣土车20司机可以在装货完毕以后或者卸货完毕以后启动重量传感器23。

当然，在渣土车20装货完毕后且卸货之前，渣土车20行驶过程中，每间隔预设的时间启动一次重量传感器23，如每间隔20分钟启动一次重量传感器23并检测货斗的载重量，确保渣土车20在行驶过程中没有超载，保证行驶安全。

渣土车20上还设置有摄像装置24，优选的，摄像装置24正对货斗设置，用于拍摄货斗中的物料的图像，并且，摄像装置24将所拍摄的图像或者视频传输至无线通信芯片，由无线通信芯片将图像或者视频传输至云端服务器10。优选的，云端服务器10运行有图像识别应用程序，通过图像识别应用程序对摄像装置24所拍摄的图像或者视频进行识别，识别出渣土车20当次装载的物料。

挖土机30的身份信息读取装置31可以是无线射频信号读取装置，且挖土机30上也设置有无线通信芯片，身份信息读取装置31读取身份标识装置21的身份信息，如渣土车20的id码以后，通过无线通信芯片发送至云端服务器10。云端服务器10记录挖土机30当前作业对应的渣土车20，从而确定每一辆渣土车20当前作业的地点。

或者，身份标识装置21可以是二维码或者条形码，身份信息读取装置31是二维码扫描仪或者条码扫描仪，二维码扫描仪或者条码扫描仪通过扫描二维码或者条形码获取渣土车30的身份信息，并且将获取的身份信息通过无线通信芯片发送至云端服务器10。

挖土机30上也设置有定位装置33，如gps定位模块，用于采集挖土机30的位置信息。由于挖土机30的位置相对固定，通常挖土机30将在一个固定的地方作业较长一段时间，因此，定位装置33可以间隔较长的时间采集一次挖土机30的位置信息，并且将所采集的位置信息发送至云端服务器10。

摄像装置32设置在挖土机30前端，并用于拍摄挖土机30当前作业的渣土车20的图像，优选的，拍摄渣土车20货斗的图像，并将所拍摄的图像上传至云端服务器10。这样，云端服务器10接收到摄像装置32所拍摄的图像或者视频以后，可以识别图像或者视频中的物料类型，如识别出渣土车20装载的是泥土或是沙子、石头、建筑垃圾等，还可以与渣土车20的摄像装置24所拍摄的图像进行对比，确定两个摄像装置所拍摄的图像中的物料是否相同。

可选的，由于每一辆渣土车20都有重量传感器23，渣土车20每次装载完毕以后均向云端服务器10传输货斗的重量数据，这样可以计算出渣土车20当次的装载方量。由于挖土机30每次向渣土车20装载建筑材料前，均读取渣土车20的身份信息，这样，云端服务器10可以记录挖土机30每一天向多少量渣土车20装载建筑材料，并且可以计算挖土机30每一天的挖土方量，也可以计算出挖土机30的工作量。

终端设备11可以是渣土车20司机、渣土车20租赁公司或者施工方使用的终端设备，使用者可以通过终端设备11从云端服务器10获取每一辆渣土车20或者挖土机30工作数据，例如获取渣土车20每一天的行驶里程、装载方量等数据。

当然，本发明的智慧土建系统还可以结合其他的数据，例如施工数据库、数据管理系统、信息管理系统、远程第三方监管系统以及电子地图等，对建筑工地所使用的设备、人员施工时间、工作量信息进行分析，并且对渣土车等车辆、设备的移动轨迹进行收集，并且结合建筑工地设备标准参数，结合各种现场底层终端数据采集模块采集的所有数据、报警数据等进行统计分析，从而获取某一指定设备的使用趋势信息，或者计算出设备老化、磨损情况，为建筑用地的设备、人员调度、工程进度、工程质量、财务结算、材料管理、现场安全等等提供精准数据和交互通道。

智慧土建方法实施例：

下面结合图2与图3介绍上述智慧土建系统的工作流程。首先，执行步骤s1，渣土车到达建筑工地或者建筑材料放置场所以后，由挖土机向渣土车装载物料。当挖土机靠近渣土车时，由挖土机上的身份信息读取装置读取渣土车上的身份标识装置的身份信息，如无线射频芯片的id码，并且将所获取的身份信息发送至云端服务器。由于挖土车通常在固定的区域作业，且装载的物料是固定的，因此，云端服务器可以记录渣土车装货区域以及装载的物料信息。

然后，挖土机开始向渣土车装载物料，如泥土、沙子等建筑材料或者建筑垃圾，并且在装载完毕前，执行步骤s2，挖土机上的摄像装置拍摄渣土车的图像并且上传至云端服务器。这样，云端服务器可以对所拍摄的图像或者视频进行图像识别，识别出渣土车所装载的物料类型，并且记录所装载的物料。

然后，执行步骤s3，判断渣土车是否装载完毕，如是，执行步骤s4，否则继续执行步骤s3。挖土机作业时，渣土车司机可以根据实际情况判断渣土车是否装载完毕，例如物料在货斗内的高度是否到达预设的高度。当然，在装载过程中，摄像装置可以实时的将所拍摄的图像传送至服务器，服务器可以通过拍摄的图像来判断装载是否完毕，例如根据图像中物料的高度来判断渣土车是否已经装满。

当渣土车装载完毕以后，渣土车司机通过控制芯片控制重量传感器采集货斗的重量并且通过无线通信芯片将所采集的数据上传至云端服务器，即执行步骤s4。优选的，渣土车驾驶位内设置一个控制按键，当该按键被按下时，重量传感器检测货斗的重量，如检测角度传感器的转动角度。

当渣土车装载完毕以后，渣土车开始行驶至预定的卸货地点，此时，执行步骤s5，设置在渣土车上定位装置采集渣土车的位置信息，并且将所采集的位置信息上传至云端服务器。例如，在渣土车开始行驶的时候，所采集的位置信息即为渣土车装货地点，并且在渣土车行驶过程中没间隔一定时间采集一次渣土车的位置信息，如每间隔30秒或者1分钟采集渣土车的位置信息，并将所采集的位置信息发送至云端服务器，云端服务器记录渣土车的行驶轨迹，从而计算出渣土车的行驶里程。

当渣土车到达卸货地点，如建筑工地或者建筑垃圾填埋场以后，执行步骤s6，渣土车上的摄像装置拍摄渣土车的物料图像，并且将所拍摄的图片或者视频上传至云端服务器。云端服务器接收图像后，执行步骤s7，对图像进行识别，并且与挖土机所拍摄的图像进行对比，判断先后两次拍摄的图像中的物料是否一致。由于挖土机是在渣土车装载完毕以后拍摄的图像，而渣土车是在卸货之前拍摄的图像，因此，渣土车所拍摄的图像中的物料与挖土机所拍摄的图像的物料是相同的，如果两张图像中的物料不相同，则执行步骤s9，发出警示信息，如向渣土车司机使用的终端设备发出警示信息，或者向渣土车租赁公司、施工方发出警示信息。

如果步骤s7的判断结果为是，表示渣土车装载的物料与挖土机向渣土车装载的物料相同，则执行步骤s8，判断渣土车时是否卸货完毕，例如渣土车的货斗是否倾斜至预设的角度，如果渣土车已经卸货完毕，则执行步骤s10，渣土车上的重量传感器再次采集渣土车货斗的载重量数据并且将所采集的载重量数据上传至云端服务器。

然后，云端服务器执行步骤s11，根据重量传感器先后两次所获取的载重量数据计算渣土车当次的装载方量，这样，云端服务器可以根据渣土车当次的行驶里程以及装载方量确定渣土车的工作情况，为渣土车司机、渣土车租赁公司的结算提供依据。

云端服务器接收到渣土车当天的运动轨迹、装载方量等信息后，可以对所接收到的信息进行整理，例如对多辆渣土车一天的运动轨迹、装载方量进行整理、显示，或者对一辆渣土车多天的运动轨迹、装载方量进行统计，形成表格。

最后，云端服务器执行步骤s12，判断是否接收到终端设备发送的查询请求信息，如是，执行步骤s13，根据查询请求信息向终端设备发送相应的查询结果，例如某一辆渣土车某一天的行驶里程、装载方量或者挖土机的挖土方量、工作时间长度等。例如，显示查询结果时，可以用表格的方式显示，以便于查询人员方便的查看某一辆渣土车或者某一天的多辆渣土车的工作情况。

应用本发明的智慧土建系统，可以方便的记录挖土机、渣土车每一天的工作情况，如渣土车的行驶里程、运输方量等，方便渣土车司机、租赁公司的结算，也可以方便渣土车租赁公司按实际需要调度渣土车的工作，提高渣土车的使用效率，还可以有效对渣土车超载、超速等违章情况进行监控。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如由渣土车上的摄像装置拍摄渣土车装载物料后以及卸载物料前的图像，或者，身份标识装置使用红外线发射装置，而身份信息读取装置采用红外线读取装置，这写改变也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。